近年、冠動脈閉塞性病変に対し経皮経管的にballoonを用いて狭窄部を拡張する血管形成術(PTCA:Percutaneous transluminal coronary balloon angioplasty)が汎用されているが、急性冠閉塞および再狭窄がこの治療法における問題となっている。近年これらの急性冠閉塞や再狭窄を防ぐことを目的として各種のレーザーを用いた血管形成術が冠動脈病変に対して行われているが、先端加熱型レーザープローベにより冠動脈を焼灼した場合、正常冠動脈の狭小化が出現することが認められておりこの手技は汎用されるまでにはいたっていない。本研究は先端加熱型レーザーにより生じる冠狭窄の機序を探ると共にその予防法および治療法の検討を行い臨床応用への可能性を研究したものである。

　先端加熱型レーザープローベを用いたレーザー冠動脈形成術では、当初術後24時間以内に高率に冠攣縮が本体と思われる術後冠閉塞が出現し問題となった。その後、エキシマーレーザーのような熱効果の少ないレーザーを用いた場合、冠攣縮が起こりにくいことが報告され、現在では血管壁に加えられる熱エネルギーが冠攣縮の大きな誘因であると考えられている。実験1、2の結果は、造影上認められた冠狭窄は低出力においては冠攣縮がその本体であることを組織学的、内視鏡学的に示した。

　実験2の結果より、プローベ温度が冠攣縮に大きく関与していることが示され、プローベ温度を制御するシステムにより攣縮を予防する可能性が示唆された。しかし臨床的に治療目的で使われるためには動脈硬化組織を焼灼するのに必要なプローベ温度の検討がさらに必要であると考えられた。

　実験1で得られた条件を用い、実験3において各種の冠拡張薬の前投与の効果を検討した。冠攣縮はnitroglycerinの前投与では予防されなかったが、nicorandil、AE-0047、RR-nipradilolの前投与にて予防された。その予防の機序としてはそれぞれの薬物の直接的な冠拡張作用の他に、冠血量増大に伴うレーザー先端温度の低下が考えられた。Nitroglycerinが無効であったのに対してdihydropyridine系のCa拮抗薬であるAE-0047や、K channel openerの作用を有するnicorandilが有効であった明確な機序に関しては今後の検討をまたねばならない。

　冠攣縮はいったん起こると冠拡張薬に抵抗性であるがballoonによる拡張が有効である事が実験4、5により示された。この現象はPTCAにおいてみられる冠拡張薬抵抗性の冠攣縮と同様の結果であった。

　1)先端加熱型レーザープローベによる焼灼後の冠狭窄はプローベ温度に依存性であった。

　2)その冠狭窄はおもに冠攣縮により惹起されていたが凝固壊死の関与も認められた。

　3)冠攣縮はnitroglycerinの前投与では予防されなかったが、AE-0047nicorandil、RR-nipradilolの前投与により予防された。

　4)Nitroglycerinとnicorandilには攣縮発生後の寛解効果は認められなかった。

　5)Balloonによる拡張は攣縮の治療に有効であった。

　6)血管内視鏡はレーザー焼灼による血管内膜面変化の観察に有効であった。

　Argonレーザーを2Wから8Wの出力で3秒間の焼灼を行い各出力における焼灼部位の冠動脈造影所見、光顕組織所見、血管内視鏡所見を調べた結果、レーザー焼灼により高度の冠狭窄が出現することが冠動脈造影にて確認された。血管内視鏡では低出力(4.5W以下)では冠狭窄は内膜面の盛り上がりとして観察され、部分的に内皮の剥脱を伴っていた。高出力(5W以上)では内膜面は褐色で炭化の所見と考えられた。組織学的には低出力(4.5W以下)では内皮の剥脱と攣縮に特徴的な中膜平滑筋細胞の立ち上がりが冠狭窄の主体で、高出力(5W以上)では凝固壊死及び炭化がそれらに加えて認められた。

　プローベ温度を治療温度/危険温度で自動制御しつつレーザー焼灼を行ないA群60℃/80℃、B群80℃/100℃、C群100℃/150℃、D群120℃/170℃の4群間で冠動脈造影所見、組織所見を比較したところ、焼灼部位の狭窄度は平均、A群42%、B群30%、C群77%、D群85%であり、C群およびD群はA群あるいはB群に比し有意に高かった。組織学的にはA群、B群では中膜平滑筋細胞の立ち上がり、C群、D群ではそれに加えて凝固壊死や炭化が認められた。

　4種類の冠拡張薬(nitroglycerin、nicorandil、AE-0047、RR-nipradilol)前投与下で、冠攣縮を誘発する条件でのレーザー焼灼を行い予防効果を冠動脈造影により検討したところ、nicorandil,AE-0047,RR-nipradilolにおいて無処置群と比し有意に狭窄度は減少したが、nitroglycerin前投与下では有意な減少は認めなかった。

　レーザー焼灼により生じた冠攣縮に対するnitroglycerinおよびnicorandilの寛解効果を冠動脈造影により検討したところ、nicorandil,nitroglycerinとも有意な寛解効果は認めなかった。

　レーザー焼灼により生じた冠攣縮に対するballoonによる拡張効果を造影所見、組織所見より調べたところ、balloon拡張群の拡張直後、10分、30分後の狭窄度はそれぞれ平均24%、21%、13%で無処置群に比し有意に低かった。組織学的には中膜平滑筋層の断裂を伴った伸展が観察された。

　以上、本論文により先端加熱型レーザープローベにより冠動脈を焼灼した場合に生じる冠狭窄は、低出力においては冠攣縮がその本体であること、プローベ温度が冠攣縮に大きく関与していること、冠攣縮はnicorandil、AE-0047、RR-nipradilolの前投与にて予防されること、冠攣縮はいったん起こると冠拡張薬には抵抗性であるが、balloonによる拡張が有効であることが示された。本研究は先端加熱型レーザーにより生じる冠狭窄の機序、その予防法および治療法を明らかにすることにより、先端加熱型レーザー冠動脈形成術の臨床応用に際し重要な貢献をなすと考えられ、学位の授与に値するものと考えられる。